E300-520 材质热处理工艺研究

（中车大同电力机车有限公司，山西大同 037038）

1 概述

在我国铁路机车制造行业中，铸件生产占有重要地位，铸件总重量能占到机车整车重量的5%～14%左右，在铸件设计过程中，设计师往往根据铸件所承受载荷情况来选取合适的材质，目前在我国现有机车车辆中，常见的铸钢件材质有ZG230-450，C 级钢，E 级钢，E300-520 MS 等，其中C 级钢，E 级钢主要用于机车车钩及牵引座、电机支座等重要受力零部件，ZG230-450 多用于HXD1、HXD3 系列机车一般受力铸钢件，E300-520 MS 则是HXD2 系列机车较为常用的材质，该材质引用自UIC840-2《机车车辆用铸钢件供货技术条件》，其化学成分如表1 所示、机械性能如表2 所示。

其中UIC840-2 标准中要求常温冲击V 型缺口冲击韧性断裂性能≥20 J 即可，但铁路机车行业铸件性能有其特殊性，该材质在行业中统一要求进行-40 ℃低温冲击试验。标准中推荐该材质进行正火热处理。

长久以来我公司一直采用正火方式对E300-520MS 材质铸件进行热处理，工艺参数为:920 ℃下保温3.5 h～4 h，吹风冷却，工艺曲线如图1所示。2019 年上半年，经过热处理后机械性能不合格铸件比例上升，仅7 月份生产7 热处理炉次铸件，不合格量达到6 炉之多，如表3 所示。

2 原有热处理工艺分析

通过查阅之前数月的热处理记录发现，采用正火工艺热处理的E300-520 MS 材质铸件性能一次性合格率一直较低，基本在60%左右，且合格的产品力学性能也徘徊在标准值附近，结合生产现场调查发现，铸造车间热处理窑使用年久，即使经过2019 年设备大修后该窑升温至920 ℃仍需要9 h以上，同时伴随有跑火现象，窑内温度准确性未知。……